專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機，特別是用于驅(qū)動電梯電纜的電機。本發(fā)明特別涉及但不完全局限于一種結(jié)構(gòu)相對緊湊且包括至少一個制動器的電機。
背景技術(shù)：
日本專利申請JP 11-079 627描述了一種電梯馬達，其包括轉(zhuǎn)子和定子，電纜通過安裝在減速齒輪箱上的滑輪驅(qū)動。
需要一種如下所述的電機，該電機比較容易制造且制造成本較低，其操作可靠性高，并且在用于驅(qū)動電梯轎廂的情況下，能夠選擇性地執(zhí)行上升的降落傘(ascending parachute)的功能。
此外，還需要降低旋轉(zhuǎn)電機的整體尺寸，例如，以便能夠?qū)㈦姍C插入中空支撐結(jié)構(gòu)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于全部或部分地滿足上述需求。
因此，在其一個方案中，本發(fā)明提供了一種電機，其包括外轉(zhuǎn)子，包括軸和用于驅(qū)動至少一個電纜的驅(qū)動部；至少一個制動器，包括至少一個由該軸驅(qū)動的制動盤；以及定子，其具有繞組，繞組沿軸向位于該制動盤與該驅(qū)動部之間。
此類電機的整體尺寸可以相對較小，并且定子的相對布置可以使得更易于將該電機放置到中空支撐結(jié)構(gòu)中。
驅(qū)動部可以與轉(zhuǎn)子軸一起形成為單一件，或者在一種變型中，驅(qū)動部可以直接放置在軸上，即，驅(qū)動部可安裝到軸上，具有單個機械結(jié)合部位。
驅(qū)動部本身不通過齒輪裝置而被驅(qū)動，由此增加了可靠性并可以降低操作時的噪音，簡化制造并且降低了整體尺寸。
特別地，電機不需要具有齒輪箱。
在本發(fā)明的一個實施例中，驅(qū)動部可設置有至少一個環(huán)形凹槽，用于驅(qū)動至少一個電纜。在一種變型中，驅(qū)動部可容置多個交替設置的環(huán)和墊圈，形成至少一個凹槽以用于驅(qū)動至少一個電纜，該電纜可包括例如至少一種合成材料，如凱夫拉爾(Kevlar)。所述至少一個電纜可以完全由凱夫拉爾(Kevlar)制成。
術(shù)語“電纜”不應當狹義地理解，而應當涵蓋具有任何截面和結(jié)構(gòu)的線，例如合成線。
在本發(fā)明的一個實施例中，軸可由金屬制成，例如鋼，并特別是經(jīng)過加工的鋼。
制動盤可與軸的溝槽部接合。
在本發(fā)明的其中一個方案，溝槽部的溝槽可加工于軸中。
驅(qū)動部的外徑可以是溝槽部的外徑的至少三倍，或者大于溝槽部的外徑至少3.5倍，或至少4倍，4.5倍更好，5倍也更好。
電機可選擇性地包括至少一個端板，例如正方形或長方形的端板，因此，使得電機更易于插入內(nèi)部截面是正方形或長方形的中空支撐結(jié)構(gòu)中。
電機可具有單個端板，或者其可具有兩個端板。電機不必具有與驅(qū)動部相鄰的端板。
電機可具有一個以上的制動器，如兩個制動器。
制動器可以是電磁的，如為斷電型。
轉(zhuǎn)子可具有永久磁體。
磁體可通過粘合劑固定到轉(zhuǎn)子的壁上，或者，特別是通過夾于其上而固定。轉(zhuǎn)子不需要具有任何磁疊層。
電機可構(gòu)成同步或異步馬達。
定子可具有位于齒上的繞組?；蛘?，定子繞組可以是分散的。
驅(qū)動部可通過軸承支撐。
軸可包括至少在沿定子的主要部分上軸向延伸的中心凹槽。
軸可包括內(nèi)徑大于軸的與至少一個制動盤接合的部分的外徑的中心凹槽。中心凹槽可容置軸承。
軸可經(jīng)由軸承通過電機的端板支撐，軸通過該軸承接合，或者，軸可通過至少一個軸承或兩個軸承放置在定子上，軸通過所述軸承接合。
驅(qū)動部可與轉(zhuǎn)子軸一起制成為單一件，或者其通過例如接合于軸的錐形部上而安裝到其上，并且通過例如至少一個鍵保持在適當?shù)奈恢谩?br> 制動盤可與轉(zhuǎn)子軸一起制成為單一件，或者其可通過例如焊接安裝到其上。
驅(qū)動部可通過軸連接到制動盤上，以便使得制動器可通過單個的機械結(jié)合部位并通過單次扭矩傳遞而作用于驅(qū)動部上，由此增加了可靠性。
轉(zhuǎn)子可包括通風孔，例如在承載磁體的管狀壁和軸之間穿過轉(zhuǎn)子形成的通風孔。例如，通風孔可穿過將管狀壁連接到軸的橫向壁制造，如朝向定子繞組的端部。或者，電機可包括外部風扇，如由外部馬達驅(qū)動的風扇。
在其單獨的或與以上結(jié)合的另一方案中，本發(fā)明還提供了一種電機，包括定子本體，設置成通過緊固件區(qū)緊固到中空支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)；至少一個位于底部的第一緊固件區(qū)，至少一個位于定子本體的頂部和/或側(cè)面的第二緊固件區(qū)；以及外轉(zhuǎn)子，包括安裝成在定子本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的軸。
這種電機還可具有上述的任一特征。
一個或多個緊固件區(qū)可設置成用于提供可拆卸的緊固方式，如利用螺栓和/或螺母。
一個或多個第一緊固件區(qū)用于通過中空結(jié)構(gòu)承載電機以及電纜的重量，而一個或多個第二緊固件區(qū)用于吸收轉(zhuǎn)矩，以避免給所述的一個或多個第一緊固件區(qū)施加過大的壓力，并且可便于將電機安裝在中空支撐結(jié)構(gòu)上。電機可在定子本體的每一側(cè)具有第二緊固件區(qū)。
電機可包括至少一個阻尼器，所述阻尼器在至少一個緊固件區(qū)中抵靠著定子本體設置，例如，一個阻尼器在第二緊固件區(qū)中抵靠著定子本體設置，并且例如，另一阻尼器在第一緊固件區(qū)中抵靠著定子本體設置。作為實例，阻尼器可在每一緊固件區(qū)中抵靠著定子本體設置。
每一阻尼器可構(gòu)造成用于阻止在電機和中空支撐結(jié)構(gòu)之間傳遞震動。阻尼器可由彈性體塊，如環(huán)形彈性體塊構(gòu)成。
本發(fā)明還提供了一種組件，包括中空支撐結(jié)構(gòu)；以及上述的電機，其至少部分地接合于中空支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，如以上述方式緊固到其上。
電機不必完全設置在中空支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。例如，制動器可以設置在中空支撐結(jié)構(gòu)外，如從中懸臂伸出。
支撐結(jié)構(gòu)可包括用于穿過與驅(qū)動部配合工作的電纜的開口。
此外，有利的是，使至少一個緊固件區(qū)位于中空支撐結(jié)構(gòu)的拐角處。
定子本體可包括供轉(zhuǎn)子軸穿過的中空管，以及覆蓋在外轉(zhuǎn)子上面并且其上具有緊固件區(qū)的突出部(tab)，如至少一個位于下面的突出部和至少一個位于定子本體的頂部和/或側(cè)面的突出部。


通過參考附圖閱讀如下對本發(fā)明實施例的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的電機的一個實例的示意性局部縱向剖視圖；圖2是圖1的實施例的立體圖；圖3是沿圖1和圖2的電機的箭頭III觀察的視圖；圖4是示出了一個變型實施例的類似于圖1的縱向剖視圖；圖5是沿箭頭V觀察的圖4的電機的示意圖；圖6是沿箭頭VI觀察的圖4和圖5的示意性局部視圖；以及圖7至圖11是根據(jù)本發(fā)明制造的電機的實例的示意性局部縱向剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示的電機10用于例如驅(qū)動電梯的電纜，該電機包括外轉(zhuǎn)子20，該外轉(zhuǎn)子20具有軸21和用于驅(qū)動至少一個電纜(未示出)的驅(qū)動部22。
轉(zhuǎn)子20繞著旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線X也是所述實例中電機10的縱軸線。
電機10還包括位于其一端的至少一個電磁制動器12，每一個制動器均包括制動盤13。
電機10還包括定子30，該定子30具有沿軸向位于制動器13與驅(qū)動部22之間的繞組32，并包括定子本體31。
轉(zhuǎn)子20的軸21為例如由經(jīng)過加工的鋼制成的單一件，在由定子本體31支撐的軸承25、26中旋轉(zhuǎn)。
所述實例中的驅(qū)動部22具有用于驅(qū)動電纜的環(huán)形凹槽28。
作為實例，所述環(huán)形凹槽28適于容置大致為圓形截面的、由金屬線和/或合成纖維線扭絞成的電纜。電纜可包括截面不一定必須是圓形的股，例如具有不同的直徑或由不同材料制成。作為實例，電纜可由凱夫拉爾(Kevlar)制成。
凹槽28可具有截面呈局部圓形的形狀的底部。在一個變型中，凹槽28可包括兩個朝向電機的旋轉(zhuǎn)軸線匯合的平面。根據(jù)需要，滑輪的兩個凹槽之間的間隔可以是固定的或變化的。
在圖1所示的實施例中，驅(qū)動部22接合于轉(zhuǎn)子20的軸21的錐形部29上，并由鍵27保持。例如，驅(qū)動部22可以包括如由帶平鍵的螺母保持的鋸齒狀輪轂(hub)。
此外，驅(qū)動部22與轉(zhuǎn)子的管狀壁23一起制成單一件，該管狀壁23上結(jié)合有永久磁體24。
在一個變型中，磁體可以插入到形成于轉(zhuǎn)子20內(nèi)的相應殼體中。
永久磁體24與由繞組32限定的定子30的磁極相互作用。作為實例，定子30可以是包括多個齒的具有集中繞組類型的定子，其中每一個齒容置的繞組32的軸線與齒的軸線重合。當然，具有分散繞組的類型的定子30也不超出本發(fā)明的范圍。
在轉(zhuǎn)子20的軸21的、與驅(qū)動部22相對的一端，具有溝槽部40，其沿軸向延伸超出定子30的繞組32，帶有平行于電機的縱軸線X延伸的溝槽。
屬于制動器12的制動盤13的輪轂接合于該溝槽部40上。在其外圍，制動盤13以常規(guī)的方式具有制動器襯套42。
制動器12具有軛43，每一個軛均包括容置電磁體的殼體44，和容置彈簧的殼體45，所述彈簧在不存在由電磁體產(chǎn)生的磁場時起作用，以便將電樞46壓靠于相應的制動盤上。設置了逆電流器(spacer)(未示出)以確保引導電樞46進行轉(zhuǎn)換。
光電或磁檢測編碼器50可安裝在軸21的一端，以便檢測其旋轉(zhuǎn)。
以上所描述的電機用于插入中空支撐結(jié)構(gòu)100中。
然后，該電機可包括緊固件區(qū)，有利地包括至少一個位于定子本體31的底部的第一緊固件區(qū)；以及至少一個位于定子本體31的頂部和/或側(cè)面的第二緊固件區(qū)。
在如圖1至圖3所示的變型中，電機可具有多個位于定子本體31的任一側(cè)的第二緊固件區(qū)94、95。
圖2和圖3還示出定子本體31可包括中空管，轉(zhuǎn)子20的軸21穿過該中空管；以及突出部35，其部分覆蓋在外轉(zhuǎn)子上面但不會阻止其旋轉(zhuǎn)，并且具有位于其上的緊固件區(qū)。
定子本體31可具有位于定子本體31的下面和/或頂部以及側(cè)面的突出部35。
圖5至圖7示出了不同于圖1的變型的實施例，其不同之處在于永久磁體24固定到轉(zhuǎn)子的壁23上，該轉(zhuǎn)子不與驅(qū)動部22一起形成單一件。
此實例中的第一緊固件區(qū)91、92分別位于驅(qū)動部側(cè)下方和制動器部12的側(cè)下方。
此外，圖4至圖6所示的電機具有位于頂部的第二緊固件區(qū)93。
在參考圖1至圖6描述的實例中，電機的每一緊固件區(qū)91、92、93、94、95包括抵靠定子本體放置的阻尼器99，阻尼器用于與中空支撐結(jié)構(gòu)100接觸，如圖3和圖6所示。
阻尼器構(gòu)造成用以阻礙在電機10和中空支撐結(jié)構(gòu)100之間傳遞震動。作為實例，阻尼器可構(gòu)造成彈性體塊，例如環(huán)形的彈性體塊，以便使得其更易于穿過緊固構(gòu)件。
在圖1所示的實例中，軸21通過兩個軸承25、26放置在定子30上，并且電機不具有端板。
缺少端板可使得更易于將電纜安裝到轉(zhuǎn)子上或?qū)⑵淙∠?。特別地，不需要使電纜與其負載分離以便將其從轉(zhuǎn)子上移除。
當然，不同的構(gòu)造也不超出本發(fā)明的范圍。
作為實例，圖7示出了不同于圖1的電機，其不同之處在于軸21通過軸承25放置于電機的端板55上，軸21通過該軸承接合。
端板55通過支柱56連接到定子30，開口57設置于支柱56之間，以允許轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)。
在另一種變型實施例中，軸可包括在至少定子的主要部分上沿軸向延伸的中心凹槽，使得軸抵靠于電機的端板55放置，軸21由軸承25在內(nèi)部支撐，如圖8所示。
該圖示出了一電機，其中，軸21具有幾乎沿定子30的整個長度軸向延伸的中心凹槽60。
中心凹槽60還可以在定子30的整個長度上沿軸向延伸。
中心凹槽60使轉(zhuǎn)子重量減輕并且降低了其材料量，因此降低了成本。
中心凹槽60在端板55附近被覆蓋，并通過徑向內(nèi)表面61支撐在軸承25上。
在驅(qū)動部22中的一些凹槽28圍繞著軸承25，由此改進力拉緊(forcetakeup)情況。
圖8所示的實施例與圖1至7所示的實施例的不同之處在于，驅(qū)動部22與軸21一起制成單一件，以便使得驅(qū)動部22與軸承25的徑向外表面接觸。
圖8所示的電機具有的優(yōu)點是僅有一個用于通過軸21在驅(qū)動部22和制動盤13之間傳遞轉(zhuǎn)矩的機械結(jié)合部位，因此增加了安全性。
在上述的實例中，驅(qū)動部22具有用于驅(qū)動電纜的凹槽28。驅(qū)動部以其他方式制造也不會超出本發(fā)明的范圍。
作為實例，圖9示出了與前面的電機不同的電機，其不同之處在于，軸21的驅(qū)動部22具有光滑圓柱表面(plane cylindrical surface)，用于容置多個交替設置的環(huán)68和墊圈67。作為實例，環(huán)68由酚醛塑料(Bakelite)制成，用于支撐電纜，并且設置于環(huán)68之間的墊圈67在電纜的任一側(cè)形成導向器，以便將其保持在環(huán)上。這種構(gòu)型在電纜由凱夫拉爾(Kevlar)制造時特別有用。
圖9的電機與前面的電機的不同之處還在于，制動器12是閘瓦制動器，閘瓦不位于電機的縱軸線X上。
盤13放置于軸21上，而制動器12設置于電機的外圍。此外，圖9的電機僅具有一個制動器。
在一種變型中，制動盤13也可以與電機的軸21制成一體，以便降低驅(qū)動部22和制動器12之間的機械結(jié)合部位的數(shù)量。
圖10示出了與圖9類似的電機，不同之處在于，中心凹槽60在軸21的整個長度上延伸。
軸承25放置于軸21內(nèi)，而軸承56放置于軸外。
這種構(gòu)型使得易于去除后軸承26，并易于具有固定到制動盤13的軸21，例如通過盤焊接到軸21而實現(xiàn)。
此外，參看圖10，可以理解的是易于將電纜安裝在驅(qū)動部22上或?qū)㈦娎|從驅(qū)動部22上移除，而不需要分離其上承載的負載。
圖11示出了一個變型實施例，其中軸21是實心的，并且其中兩個軸承25、26均設置在軸21外。
制動盤13可通過焊接固定到軸上。
這種構(gòu)型能夠提供與上述優(yōu)點相同的優(yōu)點。
在所有的上述電機中，轉(zhuǎn)子可包括通風孔65，如沿軸向定向并設置在驅(qū)動部22和磁體24之間的通風孔65。這些孔65僅可在圖8中看見，然而，其他圖中的所有電機也可具有類似的孔。
圖8的電機也可不具有通風孔。
在一種變型中，或者除此以外，可由單獨馬達驅(qū)動的風扇至少在局部提供制冷。
當然，本發(fā)明不局限于上述實例。
特別地，電機可帶有單個制動器或兩個以上的制動器。
適當?shù)臅r候，驅(qū)動部僅需要具有一個凹槽并僅容置一根電纜。
為了簡化起見，在一些圖中示出的馬達沒有任何阻尼器，然而，這些馬達當然可以具有阻尼器。
除非有相反的說明，術(shù)語“包括”應理解為與“包括至少一個”同義。
權(quán)利要求
1.一種電機，包括外轉(zhuǎn)子，其包括軸和用于驅(qū)動至少一個電纜的驅(qū)動部；至少一個制動器，其包括至少一個由該軸驅(qū)動的制動盤；以及定子，其具有繞組，所述繞組沿軸向位于該制動盤與該驅(qū)動部之間，該驅(qū)動部與該轉(zhuǎn)子軸制成為單一件，或者該驅(qū)動部安裝到該軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該驅(qū)動部設置有至少一個環(huán)形凹槽，用于驅(qū)動至少一個電纜。
3.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該驅(qū)動部用于容置多個交替設置的環(huán)和墊圈，形成至少一個凹槽以用于驅(qū)動至少一個電纜。
4.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該制動盤結(jié)合到該軸的溝槽部上。
5.如權(quán)利要求4所述的電機，其中，該驅(qū)動部的外徑是該溝槽部的外徑的至少三倍。
6.如權(quán)利要求5所述的電機，其中，該驅(qū)動部的外徑大于該溝槽部的外徑至少3.5倍，或至少4倍，4.5倍更好，5倍也更好。
7.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機包括至少一個正方形或長方形的端板。
8.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機僅具有一個端板。
9.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機具有兩個端板。
10.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機具有單個制動器。
11.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機具有兩個制動器。
12.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該轉(zhuǎn)子具有永久磁體。
13.如權(quán)利要求12所述的電機，其中，所述永久磁體通過粘合劑結(jié)合到該轉(zhuǎn)子的壁上。
14.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該定子具有繞組，所述繞組位于齒上。
15.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該驅(qū)動部通過軸承支撐。
16.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該軸包括中心凹槽，該中心凹槽至少在該定子的主要部分上沿軸向延伸。
17.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該軸包括中心凹槽，該中心凹槽的內(nèi)徑大于該軸的與該至少一個制動盤接合的部分的外徑。
18.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該軸通過軸承放置在該電機的端板上，該軸接合于該軸承內(nèi)。
19.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該軸通過至少一個軸承放置在該定子上，該軸接合于所述軸承內(nèi)。
20.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該驅(qū)動部與該轉(zhuǎn)子軸制成為單一件。
21.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該驅(qū)動部安裝到該轉(zhuǎn)子軸上。
22.如權(quán)利要求21所述的電機，其中，該驅(qū)動部接合到該軸的錐形部上。
23.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該制動盤焊接到該轉(zhuǎn)子軸上。
24.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該轉(zhuǎn)子包括通風孔。
25.如權(quán)利要求1所述的電機，其中，該電機不具有與該驅(qū)動部相鄰的端板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機，包括外轉(zhuǎn)子，其包括軸和用于驅(qū)動至少一個電纜的驅(qū)動部；至少一個制動器，其包括至少一個由該軸驅(qū)動的制動盤；以及具有繞組的定子，所述繞組沿軸向位于該制動盤和該驅(qū)動部之間，該驅(qū)動部與該轉(zhuǎn)子軸制成單一件，或者安裝到該軸上。
文檔編號H02K1/27GK1967976SQ200610144700
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者埃里克·庫帕爾 申請人:勒華-索梅發(fā)動機公司